KR20080023678A - Shift register circuit and display drive device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 시프트 레지스터 회로 및 그러한 회로를 포함하는 표시 구동장치에 관한 것이며, 특히, 액정표시장치와 같은 표시 소자의 구동 회로에 적용하기에 적합한 시프트 레지스터 회로 및 표시 구동 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a shift register circuit and a display driver including such a circuit, and more particularly, to a shift register circuit and a display driver suitable for application to a drive circuit of a display element such as a liquid crystal display.
최근, 컴퓨터, 휴대폰, 또는 개인 휴대용 정보 단말기와 같은 정보 장치 및 디지털 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 또는 스캐너와 같은 영상 처리 관련 장치가 많이 보급되고 있다.In recent years, information devices such as computers, mobile phones, or personal digital assistants and image processing-related devices such as digital video cameras, digital still cameras, or scanners have been widely used.
예를 들면, 능동 매트릭스 액정표시장치는 다음과 같은 구성을 갖는다. 먼저, 박막 트랜지스터와 같은 화소 트랜지스터를 갖춘 표시 화소(액정 화소)가 매트릭스 내에 배열된다. 각 표시 화소에 행방향으로 접속하는 주사 라인과 열방향으로 접속하는 데이터 라인을 갖춘 표시 패널에 대하여, 게이트 구동기에 의해 각 주사 라인은 순차적으로 선택 상태가 되며, 소스 구동기에 의해 각 데이터 라인에 소정의 신호 전압이 인가되고, 선택 상태에 있는 표시 화소에 대해서 영상 정보에 따라 신호 전압을 기입함으로써, 각 표시 화소에 있어서의 액정의 배향 상태를 제어하여 원하는 영상 정보를 소정의 콘트라스트로 표시한다. 여기서, 게이트 구동기에는, 각 주사 라인을 선택 상태로 하기 위한 주사 신호를 순차적으로 출력하는 구성으로서 시프트 레지스터 회로가 제공된다. 또한, 소스 구동기에는, 공급될 표시 데이터의 샘플링 및 획득 타이밍을 설정하기 위한 시프트 레지스터 회로가 제공된다.For example, an active matrix liquid crystal display device has the following configuration. First, display pixels (liquid crystal pixels) having pixel transistors such as thin film transistors are arranged in a matrix. For a display panel having scan lines connected to each display pixel in the row direction and data lines connected to the column direction, each scan line is sequentially selected by the gate driver, and predetermined for each data line by the source driver. By applying a signal voltage to the display pixels in the selected state according to the image information, a signal voltage of is controlled in accordance with the image information, thereby controlling the alignment state of the liquid crystal in each display pixel to display desired image information with a predetermined contrast. Here, a shift register circuit is provided in the gate driver as a configuration for sequentially outputting a scan signal for setting each scan line to a selected state. The source driver is also provided with a shift register circuit for setting the sampling and acquisition timing of the display data to be supplied.
도 8A는, 종래의 시프트 레지스터 회로 구성의 일례의 도시하며, 도 8B는 도 8A의 시프트 레지스터의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. 도9A는, 종래의 시프트 레지스터 회로를 구성하는 신호 보관 유지부의 구성을 도시하는 회로도이고, 도 9B는 도9A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.FIG. 8A shows an example of a conventional shift register circuit configuration, and FIG. 8B is a timing chart for explaining the operation of the shift register of FIG. 8A. FIG. 9A is a circuit diagram showing the configuration of the signal holding section constituting the conventional shift register circuit, and FIG. 9B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding section in FIG. 9A.
이러한 시프트 레지스터 회로는, 도 8A에 도시되는 바와 같이, 복수개(복수단)의 신호 보관 유지부가 직렬로 연결되어 구성된다. 각 신호 보관 유지부에 보관 유지된 신호는 출력 신호(OUTn)로서 외부에 출력되며, 후단의 신호 보관 유지부에 순차적으로 전송(시프트)된다.As shown in Fig. 8A, such a shift register circuit is constituted by a plurality of signal holding portions connected in series. The signal held in each signal holding section is output to the outside as an output signal OUTn, and is sequentially transmitted (shifted) to the signal holding section at the next stage.
각 신호 보관 유지부는, 도 8A에 도시된 바와 같이, 세트/리셋트 형의 플립 플랍(FFn)와 2개의 MOS 트랜지스터(T1n, T2n, n=1, 2, 3, 4,…)로부터 구성되는 푸쉬/풀 회로와의 조합으로 구성된다. 즉, 플립/플랍(FFn) 세트 신호 입력 단자(S)에는 입력 신호(IN)가 공급되고, 리셋트 신호 입력 단자(R)에는 리셋트 신호(RST)가 공급되는 식으로 접속된다. 또한, 푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1n , T2n)는, 소정의 클럭 신호(CK)가 인가되는 단자와 저전위 전원 (Vss)이 인가되는 전원 단자 사이에서 직렬로 접속된다. 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극은 플립 플랍(FFn)의 출력 단자(Q)에 접속되며, 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 게이트 전극은 플립 플랍(FFn)의 반전 출력 단자()에 접속된다. 그리 고, 출력 신호(OUT)는 양 MOS 트랜지스터(T1n, T2n) 사이의 접속 접점으로부터 출력된다. Each signal holding part is composed of a set / reset flip-flop FFn and two MOS transistors T1n, T2n, n = 1, 2, 3, 4, ... as shown in Fig. 8A. It consists of a combination with a push / pull circuit. That is, the input signal IN is supplied to the flip / flop FFn set signal input terminal S, and the reset signal RST is supplied to the reset signal input terminal R. Further, the first and second MOS transistors T1n and T2n constituting the push / pull circuit are connected in series between a terminal to which a predetermined clock signal CK is applied and a power supply terminal to which a low potential power supply Vss is applied. Connected. The gate electrode of the first MOS transistor T1n is connected to the output terminal Q of the flip flop FFn, and the gate electrode of the second MOS transistor T2n is the inverted output terminal of the flip flop FFn ( ) Is connected. Then, the output signal OUT is output from the connection contact between both MOS transistors T1n and T2n.
이러한 구성의 신호 보관 유지부는, 도 8B의 타이밍 차트에 도시되는 바와 같이, 플립 플랍(FFn)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되는 입력 신호(IN)가 하이레벨일 때, 플립 플랍(FFn)이 세트되고; 출력 단자(Q)에서는 하이레벨의 신호가 출력되며, 반전 출력 단자()에서는 로우 레벨의 신호가 출력된다. 플립 플랍(FFn)의 이러한 출력 신호 상태는, 상기 입력 신호(IN)가 로우 레벨로 반전되는 경우에도 유지된다.As shown in the timing chart of Fig. 8B, the signal holding portion having such a configuration is flip-flop FFn when the input signal IN supplied to the set signal input terminal S of the flip-flop FFn is high level. ) Is set; A high level signal is output from the output terminal Q, and an inverted output terminal ( ), A low level signal is output. This output signal state of the flip flop FFn is maintained even when the input signal IN is inverted to a low level.
그리고, 리셋트 신호 입력 단자(R)에 공급되는 리셋트 신호(RST)가 하이레벨이 되면, 신호가 리셋트 되어 플립 플랍(FFn)의 출력 단자(Q)에서는 로우 레벨의 신호가 출력되며, 반전 출력 단자()에서는 하이 레벨의 신호가 출력된다.When the reset signal RST supplied to the reset signal input terminal R becomes high level, the signal is reset and a low level signal is output from the output terminal Q of the flip-flop FFn. Inverted output terminal ), A high level signal is output.
상기 입력 신호(IN)의 하이 레벨에 따라 상기 플립 플랍(FFn)의 출력 단자(Q)로부터 하이 레벨의 신호가 출력되면, 하이 레벨 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되어, 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)가 동작한다. 이때, 플립 플랍(FFn)의 반전 출력 단자()에서는 로우 레벨의 신호가 출력되기 때문에, 푸쉬/풀 회로의 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)는 오프 상태가 된다. 따라서, 하이 레벨 펄스 신호(CK)가 푸쉬/풀 회로에 인가되면, 출력 신호(OUT)는 하이레벨에서 획득된다. When the high level signal is output from the output terminal Q of the flip flop FFn according to the high level of the input signal IN, the high level voltage is applied to the gate of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit. The first MOS transistor T1n is applied to the electrode to operate. At this time, the inverting output terminal of the flip flop FFn ( ), The low level signal is output, so that the second MOS transistor T2n of the push / pull circuit is turned off. Therefore, when the high level pulse signal CK is applied to the push / pull circuit, the output signal OUT is obtained at the high level.
리셋트 신호(RST)가 하이 레벨일 때, 로우 레벨 신호 및 하이 레벨 신호가 플립 플랍(FFn)의 출력 단자(Q) 및 반전 출력 단자()에서 각각 출력된다. 이러한 방식으로, 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)는 오프 상태가 되고, 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)는 온 상태가 된다. 따라서, 출력 신호(OUT)는 로우 레벨에서 획득된다.When the reset signal RST is at the high level, the low level signal and the high level signal are output terminal Q of the flip-flop FFn and the inverted output terminal ( Are printed respectively. In this manner, the first MOS transistor T1n is turned off and the second MOS transistor T2n is turned on. Thus, the output signal OUT is obtained at the low level.
시프트 레지스터 회로는, 도 8A에 도시된 바와 같이, 이러한 구성의 신호 보관 유지부를 직렬 접속한 것으로, 즉, 제 n 단의 신호 보관 유지부의 푸쉬/풀 회로로부터 출력 신호(OUTn)가 획득되어, 제 n+1 단의 신호 보관 유지부의 플립 플랍(FFn+1)의 세트 단자(S)에 공급한다. 또한, 제 n+1단의 신호 보관 유지부로부터의 출력 신호(OUTn+1)의 출력 신호를 피드백 하도록 제 n단의 신호 보관 유지부의 플립 플랍(FFn)의 리셋트 단자(R)로의 접속이 형성된다. 여기서, 제 1 단의 신호 보관 유지부의 플립 플랍(FFn)의 세트 단자(S)에는 소정의 스타트 신호(ST)가 공급된다. 또한, 최종단의 신호 보관 유지부의 플립 플랍(FFn)의 리셋트 단자(R)에는 외부에서 리셋트 신호가 공급된다. 그리고, 제 1 펄스 신호(CK1)가 홀수 단째의 신호 보관 유지부에 공급되고, 제 1 펄스 신호(CK1)와 반전 파형을 갖는 제 2 펄스 신호(CK2)가 짝수 단째의 신호 보관 유지부의 푸쉬/풀 회로에 공급된다.As shown in Fig. 8A, the shift register circuit is connected in series with the signal holding portion having such a configuration, that is, the output signal OUTn is obtained from the push / pull circuit of the signal holding portion of the nth stage. It is supplied to the set terminal S of the flip flop FFn + 1 of the signal holding | maintenance part of the n + 1 stage. In addition, a connection is made to the reset terminal R of the flip-flop FFn of the signal holding portion of the nth stage so as to feed back the output signal of the output signal OUTn + 1 from the signal holding portion of the n + 1th stage. . Here, a predetermined start signal ST is supplied to the set terminal S of the flip flop FFn of the signal holding portion of the first stage. In addition, a reset signal is externally supplied to the reset terminal R of the flip-flop FFn of the signal holding portion of the final stage. Then, the first pulse signal CK1 is supplied to the odd-numbered signal holding portion, and the second pulse signal CK2 having the inverted waveform with the first pulse signal CK1 is pushed / Supplied to the pull circuit.
이러한 구성의 시프트 레지스터 회로에 의하면, 도 8B의 타이밍 차트에 도시되는 바와 같이, 스타트 신호(ST)가 공급된 후, 하이레벨의 출력 신호(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, ... )이 순차적으로 전송(시프트)되고, 펄스 신호(CK1, CK2)의 하이 레벨 인가 타이밍에 동기화하여 출력된다. 따라서, 예를 들면, 이러한 출력 신호(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, ... )에 기초한 주사 신호가 액정표시장치의 주사 라인으로 순차적으로 인가될 때, 각 주사 라인에 접속된 표시 화소가 행단위로 선택 상태가 되는 방식으로 순차적인 선택 동작이 실행될 수 있다. According to the shift register circuit having such a configuration, as shown in the timing chart of Fig. 8B, after the start signal ST is supplied, the high level output signals OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, ... are sequentially Is transmitted (shifted), and is output in synchronization with the high level application timing of the pulse signals CK1 and CK2. Thus, for example, when scan signals based on such output signals OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, ... are sequentially applied to the scan lines of the liquid crystal display device, display pixels connected to each scan line are terminated. A sequential selection operation can be executed in such a way that the selection state is up.
이러한 신호 보관 유지부에서 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)는 신호의 출력과 다음 단으로의 전송에서 중요한 기능을 한다. 즉, 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 특성이 시프트 레지스터 회로 전체의 성능을 결정한다고 말해도 과언은 아니다. In this signal holding section, the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit plays an important role in the output of the signal and the transfer to the next stage. That is, it is no exaggeration to say that the characteristics of the first MOS transistor T1n determine the performance of the entire shift register circuit.
반면, 비정질 실리콘(a-Si) 또는 폴리 실리콘(p-Si)로 만들어진 박막 트랜지스터를 사용하여, 능동형 매트릭스 액정표시장치의 게이트 구동기와 소스 구동기와 같은 구동 회로를 표시 패널기판(TFT 기판)에 일체로 형성함으로써, 표시 장치의 비용을 절감하고 박형화를 도모하는 것이 연구·개발되고 있다. 특히, 비정질 실리콘은, 화소를 구성하는 TFT가 형성될 때 동시에 형성되기 때문에, 비용 절감면에서 이점을 갖는다.On the other hand, by using a thin film transistor made of amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (p-Si), a driving circuit such as a gate driver and a source driver of an active matrix liquid crystal display device is integrated on the display panel substrate (TFT substrate). In order to reduce the cost of the display device and to reduce the thickness of the display device, research and development have been conducted. In particular, amorphous silicon has an advantage in terms of cost reduction because it is formed at the same time when the TFTs constituting the pixel are formed.
그러나, 상기의 구성을 갖는 신호 보관 유지부가 비정질 실리콘 TFT 또는 폴리 실리콘 TFT로 만들어진 트랜지스터로 구성되는 경우, 그러한 MOS 트랜지스터에서는, 게이트 전극에 인가되는 신호 레벨의 시간 적분치(또는 적산 전압)의 양극성 및 음극성의 이질성으로 인해 임계치 특성이 매우 변동적이기 때문에, 단결정 실리콘으로 만들어진 트랜지스터에 대하여 온 전류가 저하되는 시간으로의 변동이 상대적으로 크다. 그 때문에, 이러한 MOS 트랜지스터를 이용해 시프트 레지스터 회로를 구성했을 경우, 특히, 신호의 출력과 다음 단으로의 전송에 있어서 중요한 기능을 수행하는 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 특성이 시간이 지남에 따라 저하되며; 출력 신호(OUT)의 신호 레벨이 시간이 지남에 따라 저하되고; 각 트랜지 스터의 스위칭 동작이 올바르게 수행되지 않으며; 그리고, 시프트 레지스터 회로 의 오동작 또는 동작 특성의 악화가 발생될 수 있다.However, when the signal holding portion having the above structure is composed of a transistor made of an amorphous silicon TFT or a polysilicon TFT, in such a MOS transistor, the bipolarity of the time integration value (or integrated voltage) of the signal level applied to the gate electrode and Since the threshold characteristics are very variable due to the heterogeneity of the negative electrode, the variation in the time that the on-current decreases for a transistor made of single crystal silicon is relatively large. Therefore, when a shift register circuit is constructed using such a MOS transistor, in particular, the characteristics of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit which perform an important function in outputting a signal and transferring to the next stage are determined by time. Deteriorates over time; The signal level of the output signal OUT decreases with time; The switching operation of each transistor is not performed correctly; And malfunction of the shift register circuit or deterioration of operating characteristics may occur.
본 발명에 따른 회로를 갖춘 시프트 레지스터 및 표시 구동 장치에서는, 다음 단으로의 신호 출력 및 전송을 책임지는 트랜지스터의 특성 변동이 억제되어, 그러한 회로를 갖춘 시프트 레지스터 회로 및 표시 구동 장치의 장기간 신뢰도를 향상할 수 있다.In the shift register and the display drive device with the circuit according to the present invention, variations in the characteristics of the transistors responsible for signal output and transmission to the next stage are suppressed, thereby improving long-term reliability of the shift register circuit and the display drive device with such a circuit. can do.
상기 이점을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 시프트 레지스터 회로는: 직렬로 연결되어, 공급된 입력 신호에 기초하여 신호를 보관·유지하고, 공급된 입력 신호에 기초하여 보관·유지된 신호에 기초하여 출력 신호를 출력하며, 다음 단의 입력 신호로서 출력 신호를 공급하는 복수 단의 신호 보관 유지 회로를 포함한다. 이러한 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각은: 제 1 클럭 신호 및 입력 신호를 인가하는 타이밍에 대하여 소정의 지연 시간만큼 지연되는 타이밍을 갖는 제 2 클럭 신호를 포함하는 두 가지 형의 클럭 신호가 공급되고, 입력 신호를 인가하는 타이밍으로부터 제 2 클럭 신호의 지연 시간만큼 지연된 타이밍에 신호가 공급되며, 그리고, 제 1 클럭 신호에 반응하는 타이밍에 출력 신호를 출력하는 출력 회로를 포함한다. In order to achieve the above advantages, the first shift register circuit of the present invention is connected in series: to store and hold a signal based on a supplied input signal, and to based on a signal stored and held based on a supplied input signal. And a plurality of signal holding circuits for outputting an output signal and supplying an output signal as an input signal of the next stage. Each of the plurality of stages of signal holding circuits is provided with two types of clock signals including: a first clock signal and a second clock signal having a timing delayed by a predetermined delay time with respect to the timing of applying the input signal; And an output circuit for supplying a signal at a timing delayed by a delay time of the second clock signal from a timing of applying the input signal, and outputting an output signal at a timing responsive to the first clock signal.
상술한 이점을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제 2 시프트 레지스터는: 입력 신호가 공급되고, 직렬로 연결되어, 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 출력하고, 출력 신호를 입력 신호로서 다음 단에 공급하는 복수 단의 신호 보관 유지 회로를 포함한다. 이러한 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각에는, 제 1 클럭 신호 및 입력 신호 및 리세트 신호를 인가하는 타이밍에 대하여 소정의 지연 시간만큼 지연되는 타이밍을 갖는 제 2 클럭 신호를 포함하는 두 가지 형의 클럭 신호가 공급되고, 그리고 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각은: 제 2 클럭 신호에 반응하여 지연 시간만큼 지연된 타이밍에 입력 신호를 보관·유지하며, 리세트 신호에 반응하여 보관·유지된 신호를 리세트하는 래치 회로, 및 제 1 클럭 신호에 반응하는 타이밍에, 출력 신호로서, 보관·유지된 입력 신호를 출력하는 출력 회로를 포함한다.In order to achieve the above-mentioned advantages, the second shift register according to the present invention is: an input signal is supplied, connected in series, to output an output signal based on the input signal, and to supply the output signal as an input signal to the next stage. And a plurality of stages of signal holding circuits. Each of these multi-stage signal holding circuits includes two types of clocks including a first clock signal and a second clock signal having a timing delayed by a predetermined delay with respect to a timing of applying an input signal and a reset signal. A signal is supplied, and each of the plurality of stages of signal holding circuits: stores and holds an input signal at a timing delayed by a delay time in response to a second clock signal, and returns a signal stored and held in response to a reset signal. A latch circuit to be set and an output circuit for outputting a stored and held input signal as an output signal at a timing in response to the first clock signal.
상술한 이점을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 제 3 시프트 레지스터는: 입력 신호가 공급되고, 직렬로 연결되어, 입력 신호에 기초하여 출력 신호를 출력하고, 출력 신호를 입력 신호로서 다음 단에 공급하는 복수 단의 신호 보관 유지 회로를 포함한다. 이러한 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각에는, 제 1 클럭 신호 및 입력 신호 및 리세트 신호를 인가하는 타이밍에 대하여 소정의 지연 시간만큼 지연되는 타이밍을 갖는 제 2 클럭 신호를 포함하는 두 가지 형의 클럭 신호가 공급되고, 그리고, 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각은: 입력 신호를 보관·유지하며, 리세트 신호에 반응하여 보관·유지된 신호를 리세트하는 래치 회로, 및 제 2 클럭 신호에 반응하여 지연 시간만큼 지연된 타이밍에, 출력 신호로서, 보관·유지된 입력 신호를 출력하는 출력 회로를 포함한다.In order to achieve the above-mentioned advantages, the third shift register according to the present invention is: an input signal is supplied, connected in series, to output an output signal based on the input signal, and to supply the output signal as an input signal to the next stage. And a plurality of stages of signal holding circuits. Each of these multi-stage signal holding circuits includes two types of clocks including a first clock signal and a second clock signal having a timing delayed by a predetermined delay with respect to a timing of applying an input signal and a reset signal. A signal is supplied, and each of the plurality of stages of signal holding circuits includes: a latch circuit for storing and holding an input signal and resetting the stored and held signal in response to a reset signal, and a second clock signal. And an output circuit for outputting a stored and held input signal as an output signal at a timing delayed by a delay time.
상술한 이점을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 표기 구동 장치는: 매트릭스 형태에 복수의 표시 화소를 갖는 표시 패널에 원하는 영상을 표시하기 위한 신호를 출력하는 표시 구동 장치로서, 표시 구동 장치는 신호를 출력하기 위해 제어 신호를 순차적으로 출력하는 시프트 레지스터 회로를 포함한다. 이러한 시프트 레지스터회로는: 직렬로 연결되어, 공급된 입력 신호에 기초한 신호를 보관·유지하고, 공급된 입력 신호에 기초하여 보관·유지된 신호에 기초하여 출력 신호를 출력하며, 다음 단의 입력 신호로서 출력 신호를 공급하는 복수 단의 신호 보관 유지 회로를 포함한다. 또한, 복수 단의 신호 보관 유지 회로 각각은: 제 1 클럭 신호 및 입력 신호를 인가하는 타이밍에 대하여 소정의 지연 시간만큼 지연되는 타이밍을 갖는 제 2 클럭 신호를 포함하는 두 가지 형의 클럭 신호가 공급되고, 입력 신호를 인가하는 타이밍으로부터 소정의 지연 시간만큼 지연된 타이밍에 신호가 공급되며, 제 1 클럭 신호에 반응하는 타이밍에 출력 신호를 출력하는 출력 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는, 매트릭스 형태에 복수의 표시 화소를 갖는 표시 패널에 원하는 영상을 표시하기 위한 신호를 출력한다.In order to achieve the above-described advantages, the display driving device according to the present invention is a display driving device for outputting a signal for displaying a desired image on a display panel having a plurality of display pixels in a matrix form, the display driving device receiving a signal. And a shift register circuit for sequentially outputting control signals for output. Such a shift register circuit is connected in series: to store and hold a signal based on a supplied input signal, to output an output signal based on a stored and held signal based on a supplied input signal, and to input an input signal of the next stage. And a plurality of stages of signal holding circuits for supplying output signals. Further, each of the plurality of stages of signal holding circuits is provided with two types of clock signals including: a first clock signal and a second clock signal having a timing delayed by a predetermined delay with respect to the timing of applying the input signal. And an output circuit for supplying a signal at a timing delayed by a predetermined delay time from the timing of applying the input signal, and outputting an output signal at a timing responsive to the first clock signal. A signal for displaying a desired image is output to a display panel having display pixels of.
도 1A은, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로를 구성하는 신호 보관 유지부의 일실시예의 구성예를 도시하는 블럭도이며;1A is a block diagram showing an example of the configuration of one embodiment of a signal holding section constituting a shift register circuit according to the present invention;
도 1B는 도 1A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이고;1B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion of FIG. 1A;
도 2는, 본 실시예의 신호 보관 유지부에 공급되는 출력용 클록 신호와 구동용 클록 신호의 관계를 설명하기 위한 타이밍 차트이며;2 is a timing chart for explaining the relationship between the output clock signal and the driving clock signal supplied to the signal holding portion of the present embodiment;
도 3A는 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로를 갖춘 신호 보관 유지부의 또 다른 실시예에 대한 블럭도이고;3A is a block diagram of another embodiment of a signal holding section with a shift register circuit according to the present invention;
도 3B는 도 3A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하는 타이밍 차트이며;3B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion of FIG. 3A;
도 4A는 본 실시예에 따른 신호 보관 유지부의 특정 구성예를 도시하는 회로도이고;4A is a circuit diagram showing a specific configuration example of the signal holding portion according to the present embodiment;
도 4B는 도 4A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하는 타이밍 차트이며;4B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion in FIG. 4A;
도 5는 본 실시예에 따른 신호 보관 유지부를 사용한 시프트 레지스터의 구성 일례를 도시하는 회로도이고;5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of a shift register using the signal holding unit according to the present embodiment;
도 6은 도 5의 시프트 레지스터 회로의 동작을 설명하는 타이밍 차트이며;FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the shift register circuit of FIG. 5;
도 7A는 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로가 적용되는 액정표시장치의 전체 구성을 도시하는 간략도이고;Fig. 7A is a simplified diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device to which a shift register circuit according to the present invention is applied;
도 7B는 본 적용예에 따른 액정표시장치의 주요부의 구성을 상세하게 도시하는 도면이며;7B is a diagram showing in detail the configuration of main parts of the liquid crystal display device according to this application example;
도 8A는 종래의 시프트 레지스터 회로 구성의 일례의 도시하는 회로도이고;8A is a circuit diagram showing an example of a conventional shift register circuit configuration;
도 8B는 도 8A의 시프트 레지스터의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이며;FIG. 8B is a timing chart for explaining the operation of the shift register of FIG. 8A;
도9A는 종래의 시프트 레지스터 회로를 구성하는 신호 보관 유지부의 구성을 도시하는 회로도이고; 그리고,Fig. 9A is a circuit diagram showing the construction of a signal holding portion constituting a conventional shift register circuit; And,
도 9B는 도9A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다.FIG. 9B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion of FIG. 9A.
이제, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 회로를 갖춘 시프트 레지스터 및 표시 구동 장치를 설명한다.Now, with reference to the accompanying drawings, a shift register and a display drive device with a circuit according to the present invention will be described.
본 발명을 실시하기 위하여 바람직한 다양한 기술적 제한이 본 실시예에 적용되었지만, 이하의 실시예 및 도시된 예들로 본 발명의 범위를 국한하는 것은 아니다. Various technical limitations which are preferable for carrying out the present invention have been applied to this embodiment, but the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
도 1A은, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로를 구성하는 신호 보관 유지부의 일실시예의 구성예를 도시하는 블럭도이며, 도 1B는 도 1A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하기 위한 타이밍 차트이다. FIG. 1A is a block diagram showing an example of the configuration of an embodiment of the signal holding section constituting the shift register circuit according to the present invention, and FIG. 1B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding section of FIG. 1A.
도 2는, 본 실시예의 신호 보관 유지부에 공급되는 출력용 클록 신호(CK)(제 1 클럭 신호)와 구동용 클록 신호(제 2 클럭 신호)의 관계를 설명하기 위한 타이밍 차트이다. FIG. 2 is a timing chart for explaining the relationship between the output clock signal CK (first clock signal) and the driving clock signal (second clock signal) supplied to the signal holding unit of the present embodiment.
이후 도 4에 도시되는 바와 같이, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로는 도 1A에 도시된 복수의 신호 보관 유지부(신호 보관 유지 회로)(FFP)가 직렬 연결되는 구성을 갖는다. 종래의 시프트 레지스터 회로에서와 같이, 신호 보관 유지부에 보관되는 신호가 출력 신호로서 외부로 출력되고, 입력신호로서 다음 단의 신호 보관 유지부로 순차적으로 전송(시프트)된다.4, the shift register circuit according to the present invention has a configuration in which a plurality of signal holding portions (signal holding circuits) FFP shown in FIG. 1A are connected in series. As in the conventional shift register circuit, a signal stored in the signal holding portion is output to the outside as an output signal, and sequentially transmitted (shifted) to the signal holding portion of the next stage as an input signal.
본 발명의 시프트 레지스터 회로를 구성하는 각 신호 보관 유지부(FFPn)는, 도 1A에 도시된 바와 같이, 세트/리세트 형의 플립 플랍(FF'n), 2-입력 AND 회로(10), 및 제 1 MOS 트랜지스터(제 1 트랜지스터)(T1n) 및 제 2 MOS 트랜지스터(제 2 트랜지스터)(T2n)(n=1, 2, 3, 4, ...)로 구성된 푸쉬/풀 회로의 조합으로 구성된다. 이러한 푸쉬/풀 회로는 본 발명에서 출력 회로를 형성한다.As shown in Fig. 1A, each signal holding section FFPn constituting the shift register circuit of the present invention includes a set / reset type flip flop FF'n, a two-input AND
입력 신호(IN)가 AND 회로(10)의 일측 신호 입력 단자(제 1 신호 입력 단자) 에 공급되고, 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')가 타측 신호 입력 단자(제 2 신호 입력 단자)에 공급되며, AND 회로(10)의 출력이 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되는 방식으로, 접속이 이루어진다. 또한, 리세트 신호(RST)가 플립 플랍(FF'n)의 리세트 신호 입력 단자(제 2 신호 입력 단자)에 공급되는 방식으로 접속이 이루어진다.The input signal IN is supplied to one signal input terminal (first signal input terminal) of the AND
푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1n, T2n)는, 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')의 타이밍과는 다른 타이밍을 갖는 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)가 인가되는 단자(제 1 클럭 신호 입력 단자) 및 저전위 전원(Vss)가 인가되는 전원 단자 사이에 직렬로 접속된다. 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극은 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q)에 접속되고, 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 게이트 전극은 플립 플랍(FF'n)의 반전 출력 단자()에 접속된다. MOS 트랜지스터(T1n, T2n) 사이의 접속 접점이 출력 단자로서 제공되어, 그 접점을 통해 출력 신호(OUT)가 출력된다.The first and second MOS transistors T1n and T2n constituting the push / pull circuit have an output clock signal (first clock) having a timing different from that of the driving clock signal (second clock signal) CK '. Signal) is connected in series between the terminal (first clock signal input terminal) to which the signal is applied and the power supply terminal to which the low potential power supply Vss is applied. The gate electrode of the first MOS transistor T1n is connected to the output terminal Q of the flip flop FF'n, and the gate electrode of the second MOS transistor T2n is the inverted output terminal of the flip flop FF'n. ( ) Is connected. The connection contact between the MOS transistors T1n and T2n is provided as an output terminal, through which the output signal OUT is output.
이제, 도 1B의 타이밍 차트를 참조하여 본 실시예의 신호 보관 유지부(FFPn)의 동작을 설명한다.The operation of the signal holding unit FFPn of this embodiment will now be described with reference to the timing chart of FIG. 1B.
먼저, 하이 레벨 입력 신호(IN)가 AND 회로(10)의 일측 신호 입력 단자(제 1 신호 입력 단자)에 공급된다. 이때, AND 회로(10)의 타측 신호 입력 단자(제 2 클럭 신호 입력 단자)에 공급된 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')가 로우 레벨이면, AND 회로(10)의 출력 역시 로우 레벨이 된다. 이러한 방식으로, 로우 레벨 신호가 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되며, 이때 플립 플랍(FF'n)은 세트되지 않는다. 로우 레벨 신호가 출력 단자(Q)로부터 출력되고, 하이 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 출력된다.First, the high level input signal IN is supplied to one side signal input terminal (first signal input terminal) of the AND
입력 신호(IN)가 하이 레벨이 되고, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨이 되는 경우, AND 회로(10)의 출력 역시 하이 레벨에서 획득된다. 이러한 경우, 하이 레벨 신호가 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되어, 플립 플랍(FF'n)이 세트된다. 그에 따라, 하이 레벨 신호가 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q)로부터 출력되고, 로우 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 획득된다. 이러한 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q, )로부터 출력된 신호의 상태는, 입력 신호(IN) 또는 구동용 클럭 신호(CK')가 로우 레벨로 반전되는 경우에도 유지된다. 이러한 방식으로, 하이 레벨 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되고, 로우 레벨 전압이 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 게이트 전극에 인가되어, 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)가 온이 되고, 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)는 오프가 된다. 이때, 푸쉬/풀 회로의 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1n, T2n)에서, 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK)가 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 드레인 전극(제 1 클럭 신호 입력 단자)에 공급되고, 저전위 전원(Vss)이 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 소스 전극에 인가된다. MOS 트랜지스터(T1n, T2n) 사이의 접점의 출력 단자로부터 취한 출력 신호(OUT)가 출력 클럭 신호(CK)에 반응하는 레벨을 갖는 신호로서 획득된다. 즉, 출력 클럭 신호(CK)가 로우 레벨에서 획득되는 동시에, 출력 신호(OUT)도 로우 레벨에서 획득되며, 출력 클럭 신호(CK)가 하이 레벨일 때, 출력 신호(OUT)도 하이 레벨에서 획득된다. 하이 레벨 리세트 신호(RST)가 리세트 신호 입력 단자(제 2 신호 입력 단자)(R)에 공급될 때, 플립 플랍(FF'n)이 리세트되어, 로우 레벨 신호가 출력 단자(Q)로부터 출력되고, 하이 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 출력된다. 이러한 경우, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)가 오프되고, 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)가 온 되어, 로우 레벨에서 출력 단자로부터 출력 신호(OUT)가 획득된다.When the input signal IN goes high and the driving clock signal CK 'goes high, the output of the AND
상술한 바와 같이, 본 실시예의 신호 보관 유지부(FFPn)는, 또 다른 클럭 신호(구동용 클럭 신호(CK'): 제 2 클럭 신호)가 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK)에 추가적인 클럭 신호로서 사용되며, 입력 신호(IN) 및 구동용 클럭 신호(CK') 각각이 하이레벨일 때, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)가 온 되는 구조를 갖는다. 또한, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨이 되는 타이밍을 입력 신호(IN)가 하이 레벨이 되는 타이밍 보다 지연함에 따라, 도 1B의 D2에 지시된 바와 같이, 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되는 시간을, 도 8B을 통해 설명한 종래의 시간(D1)보다 짧은 시간(D2)에서 설정될 수 있다. 비교를 위해, 도 8B을 통해 설명한 D1은 도 1B에 도시된다. 이러한 방식으로, 비정질 실리콘 TFT를 사용하는 경우에 시간에 따른 특성 저하의 주요인이 되는 게이트 전극에 인가된 전압 스트레스를 감소할 수 있고, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 특성 저하가 억제될 수 있다. As described above, the signal holding unit FFPn of the present embodiment has another clock signal (driving clock signal CK ': second clock signal) to the output clock signal (first clock signal) CK. It is used as an additional clock signal and has a structure in which the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit is turned on when each of the input signal IN and the driving clock signal CK 'is high level. Further, as the timing at which the driving clock signal CK 'becomes high is delayed than the timing at which the input signal IN becomes high, as shown in D2 of FIG. 1B, the voltage is increased in the push / pull circuit. The time applied to the gate electrode of the first MOS transistor T1n may be set at a time D2 shorter than the conventional time D1 described with reference to FIG. 8B. For comparison, D1 described with reference to FIG. 8B is shown in FIG. 1B. In this way, it is possible to reduce the voltage stress applied to the gate electrode which is the main cause of the characteristic deterioration with time when the amorphous silicon TFT is used, and the characteristic deterioration of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit is reduced. Can be suppressed.
도 2를 참조하여, 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK) 및 구동용 클럭 신 호(제 2 클럭 신호)(CK') 사이에 요구되는 타이밍의 관계에 대하여 설명한다.Referring to Fig. 2, the relationship between the timing required between the output clock signal (first clock signal) CK and the driving clock signal (second clock signal) CK 'will be described.
상술한 바와 같이, 신호 보관 유지부(FFPn) 및 이러한 부재를 갖춘 시프트 레지스터 회로에서, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨이 되는 타이밍은 입력 신호(IN)가 하이 레벨이 되는 타이밍보다 훨씬 지연되어, 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되는 시간이 종래의 구성과 비교하여 감소된다. 또한, 입력 신호(IN)는, 시프트 레지스터 회로 내의 제 2 또는 다음 단에서의 전단의 신호 보관 유지부(FFPn)의 출력으로서 획득되고, 출력 클럭 신호(CK)의 타이밍에 반응하는 신호로서 획득된다. 즉, 도 1A에 도시된 바와 같이, 입력 신호(IN)는, 클럭 신호(CK)가 로우 레벨이 되는 타이밍에서 하이 레벨 신호로서 획득되며, 출력 클럭 신호(CK)가 하이 레벨이 되는 타이밍에서 로우 레벨 신호로서 획득된다.As described above, in the signal holding portion FFPn and the shift register circuit having such a member, the timing at which the driving clock signal CK 'becomes high is much higher than the timing at which the input signal IN becomes high. By delaying, the time for which the voltage is applied to the gate electrode of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit is reduced in comparison with the conventional configuration. In addition, the input signal IN is obtained as an output of the signal holding portion FFPn at the front end of the second or next stage in the shift register circuit, and as a signal in response to the timing of the output clock signal CK. . That is, as shown in Fig. 1A, the input signal IN is obtained as a high level signal at the timing when the clock signal CK becomes low level, and is low at the timing when the output clock signal CK becomes high level. Obtained as a level signal.
그에 따라, 도 2의 (1)에 도시된 바와 같이, 구동용 클럭 신호(CK')가 올라가는 타이밍은 출력 클럭 신호(CK)가 떨어지는 타이밍보다 뒤에 있을 필요가 있다. 또한, 도의 (2)에 도시된 바와 같이, 상기의 타이밍은 출력 클럭 신호(CK)가 올라가는 타이밍보다 이르다.Accordingly, as shown in Fig. 2 (1), the timing at which the driving clock signal CK 'rises needs to be behind the timing at which the output clock signal CK falls. Also, as shown in Fig. 2, the timing is earlier than the timing at which the output clock signal CK rises.
또한, 플립 플랍(FF'n)이 리세트되어, 로우 레벨 신호가 출력 단자(Q)로부터 출력되고, 그리고 하이 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 출력되는 타이밍은, 하이 레벨 리세트 신호(RST)가 리세트 신호 출력 단자(R)에 공급되는 타이밍에 따라 결정된다. 상기 타이밍은 구동용 클럭 신호(CK')가 떨어지는 타이밍과 관련이 없다. 그에 따라, 구동용 클럭 신호(CK')이 떨어지는 타이밍은 출력 클럭 신호(CK)가 떨어지는 타이밍과 동일하거나, 또는 그보다 이를 수 있다. 즉, 도 2의 (3)에 지시된 시간은 영(0)이 될 수 있다. 즉, 도 1A 및 2에서, 구동용 클럭 신호(CK')는, 출력 클럭 신호(CK)의 듀티비와 동일한 듀티비를 갖으며 서로 다른 위상을 갖는 파형을 포함하는 반면, 상승 타이밍이 상술된 조건을 만족하는 범위에서 구동용 클럭 신호(CK')는 출력 클럭 신호(CK)와 동일한 듀티비를 갖지 않을 수도 있다. 예를 들면, 도 2의 점선에 의해 지시된 바와 같이, 구동용 클럭 신호(CK')는 출력 클럭 신호(CK)와 다른 듀티비를 갖으며, 출력 클럭 신호(CK)가 떨어지는 타이밍과 동일한 하락 타이밍을 갖는 파형을 생성할 수 있다.In addition, flip-flop FF'n is reset so that the low level signal is output from output terminal Q, and the high level signal is inverted output terminal ( ) Is determined in accordance with the timing at which the high level reset signal RST is supplied to the reset signal output terminal R. The timing is not related to the timing at which the driving clock signal CK 'falls. Accordingly, the timing at which the driving clock signal CK 'falls may be equal to or earlier than the timing at which the output clock signal CK falls. That is, the time indicated in (3) of FIG. 2 may be zero. That is, in FIGS. 1A and 2, the driving clock signal CK 'includes a waveform having a duty ratio equal to the duty ratio of the output clock signal CK and having different phases, while the rising timing is described above. The driving clock signal CK 'may not have the same duty ratio as the output clock signal CK in a range satisfying the condition. For example, as indicated by the dotted line in FIG. 2, the driving clock signal CK 'has a duty ratio different from that of the output clock signal CK, and is the same drop as the timing at which the output clock signal CK falls. A waveform with timing can be generated.
도 1A에서, 신호 보관 유지부(FFPn)가, 세트/리세트 형의 플립 플랍(FF'n), 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S) 측에 각각 제공되는 2-입력 AND 회로(10), 및 푸쉬/풀 회로의 조합으로 구성되는 반면, 이러한 유지부는 상술한 방식과 동일한 기능을 하는 범위에서 다른 구성 부재를 포함할 수 있다.In Fig. 1A, the signal holding section FFPn is provided with two inputs provided on the set signal input terminal S side of the set / reset type flip flop FF'n and the flip flop FF'n, respectively. While composed of an AND
도 3A는 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로를 갖춘 신호 보관 유지부의 또 다른 실시예에 대한 블럭도이다. Fig. 3A is a block diagram of another embodiment of a signal holding section having a shift register circuit according to the present invention.
도 3B는 도 3A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.3B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion in FIG. 3A.
도 1A와 1B에 도시된 구성예에 대한 설명은 간략화하거나 생략된다. The description of the structural example shown in Figs. 1A and 1B is simplified or omitted.
본 발명의 시프트 레지스터 회로를 구성하는 각 신호 보관 유지부(FFPn)는, 도 3A에 도시된 바와 같이, 세트/리세트 형의 플립 플랍(FF'n), 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q)에 각각 제공되는 2-입력 AND 회로(11); 플립 플랍(FF'n)의 반전 출력 단자()에 각각 제공되는 2-입력 AND 회로(12); 두 개의 AND 회로(11, 12) 사이에 제공되는 인버터 회로(인버터)(13); 및 제 1 MOS 트랜지스터(T1n) 및 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)로 구성된 푸쉬/풀 회로의 조합으로 구성된다. Each signal holding section FFPn constituting the shift register circuit of the present invention has a set / reset type flip-flop FF'n and flip-flop FF'n as shown in FIG. 3A. Two-input AND
입력 신호(IN)가 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되고, 리세트 신호(RST)가 플립 플랍(FF'n)의 리세트 신호 입력 단자(R)에 공급되는 방식으로 접속이 이루어진다. 또한, 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q)가 AND 회로(11) 중 일측의 신호 입력 단자에 접속되고, 반전 출력 단자()는 AND 회로(12) 중 일측의 신호 입력 단자에 접속된다. 구동용 클럭 신호(CK')가 AND 회로(11) 중 타측의 신호 입력 단자에 공급되고, 구동용 클럭 신호가 인버터 회로(13)를 통해 AND 회로(12)의 타측의 신호 입력 단자에 공급된다. AND 회로(11)의 출력이 푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 공급되고, AND 회로(12)의 출력이 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 게이트 전극에 공급되는 방식으로, 접속이 이루어진다.The input signal IN is supplied to the set signal input terminal S of the flip flop FF'n, and the reset signal RST is supplied to the reset signal input terminal R of the flip flop FF'n. The connection is made in such a way. In addition, the output terminal Q of the flip flop FF'n is connected to the signal input terminal of one side of the AND
본 실시예의 신호 보관 유지부(FFPn)의 동작시에는, 도3B의 타이밍 차트에서 도시된 바와 같이, 먼저, 하이 레벨 입력 신호(IN)가 플립 플랍(FF'n)의 세트 신호 입력 단자(S)에 공급되어, 플립 플랍(FF'n)이 세트되고, 하이 레벨 신호가 출력 단자(Q)로부터 출력되며, 로우 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 출력된다. 이러한 방식으로, 하이 레벨 신호가 AND 회로(11) 일측의 신호 입력 단자로 공급되고, 로우 레벨 신호가 AND 회로(12) 일측의 신호 입력 단자로 공급된다. 이때, 구 동 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')가 로우 레벨이다. 이후, 로우 레벨 신호가 AND 회로(11)의 타측 신호 입력 단자에 공급되고, 하이 레벨 신호가 AND 회로(12)의 타측 신호 입력 단자에 공급되어, AND 회로(11)의 출력은 로우 레벨에서 획득되고, AND 회로(12)의 출력은 하이 레벨에서 획득된다.In the operation of the signal holding unit FFPn of the present embodiment, as shown in the timing chart of Fig. 3B, first, the high level input signal IN is the set signal input terminal S of the flip flop FF'n. ), The flip-flop FF'n is set, the high level signal is output from the output terminal Q, and the low level signal is inverted. Is output from In this manner, the high level signal is supplied to the signal input terminal of one side of the AND
이후, 입력 신호(IN)가 하이 레벨일 때, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨이 될 때, 하이 레벨 신호가 AND 회로(11)의 타측 신호 입력 단자에 공급되고, 로우 레벨 신호가 AND 회로(12)의 타측 신호 입력 단자에 공급된다. 그에 따라, AND 회로(11)의 출력이 하이 레벨에서 획득되고, AND 회로(12)의 출력이 로우 레벨에서 획득된다. 이러한 방식으로, 하이 레벨 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되고; 로우 레벨 전압이 제 2 MOS 트랜지스터(T2n)의 게이트 전극에 인가되며; 그리고, 이후, 출력 클럭 신호(CK)에 대하여 반응하는 레벨을 갖는 신호로서, MOS 트랜지스터(T1n, T2n) 사이의 접속 접점의 출력 단자로부터 출력 신호(OUT)를 획득한다.Then, when the input clock signal IN is at the high level, when the driving clock signal CK 'is at the high level, the high level signal is supplied to the other signal input terminal of the AND
반면, 리세트 신호(RST)가 하이 레벨일 때, 플립 플랍(FF'n)이 리세트되며, 로우 레벨 신호가 출력 단자(Q)로부터 출력되고, 하이 레벨 신호가 반전 출력 단자()로부터 출력된다. 이러한 방식으로, 로우 레벨 신호가 AND 회로(11)의 일측 신호 입력 단자에 공급되고, 하이 레벨 신호가 AND 회로(12)의 일측 신호 입력 단자에 공급된다. AND 회로(11)의 출력은 로우 레벨에서 획득되고, AND 회로(12)의 출력은 하이 레벨에서 획득되며, 출력 단자로부터 출력되는 출력 신호(OUT)는 로우 레벨이 된다.On the other hand, when the reset signal RST is at the high level, the flip-flop FF'n is reset, the low level signal is output from the output terminal Q, and the high level signal is inverted at the output terminal ( Is output from In this manner, the low level signal is supplied to one signal input terminal of the AND
상술한 바와 같은 구성에서, 도 1A에 도시된 구성과 같이, 다음의 구성이 제공된다. 클럭 신호로서 출력 클럭 신호(CK) 및 다른 구동용 클럭 신호(CK')를 사용하여, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨이 되는 타이밍은 입력 신호(IN)가 하이 레벨이 되는 타이밍 보다 더욱 많이 지연된다. 이후, 입력 신호(IN) 및 구동용 클럭 신호(CK')가 모두 하이 레벨이 되어, 전압이 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 인가되는 시간이 도 8B을 통해 설명된 종래의 시간(D1)보다 짧은 D2에서 설정될 수 있다. 이러한 방식으로, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 특성 저하가 억제될 수 있다.In the above configuration, as in the configuration shown in Fig. 1A, the following configuration is provided. Using the output clock signal CK and the other driving clock signal CK 'as the clock signal, the timing at which the driving clock signal CK' becomes high is higher than the timing at which the input signal IN becomes high. Much more delay. Subsequently, the input signal IN and the driving clock signal CK 'both become high levels, and the time for which the voltage is applied to the gate electrode of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit will be described with reference to FIG. 8B. It can be set at D2 shorter than the conventional time D1. In this way, the deterioration of the characteristics of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit can be suppressed.
이제, 본 실시예에 따른 시프트 레지스터 회로를 구성하는 신호 보관 유지부를 구현하기 위한, 특정한 회로 구성예를 설명한다.A specific circuit configuration example for implementing the signal holding section constituting the shift register circuit according to the present embodiment will now be described.
도 4A는 본 실시예에 따른 신호 보관 유지부의 특정 구성예를 도시하는 회로도이다.4A is a circuit diagram showing a specific configuration example of the signal holding portion according to the present embodiment.
도 4B는 도 4A의 신호 보관 유지부의 동작을 설명하는 타이밍 차트이다.4B is a timing chart for explaining the operation of the signal holding portion in FIG. 4A.
도 4A에서, 신호 보관 유지부를 구성하는 복수의 MOS 트랜지스터의 참조 번호가 도시되며, 글자 "n"은 생략된다.In Fig. 4A, reference symbols? 2 of the plurality of MOS transistors constituting the signal holding portion are shown, and the letter "n" is omitted.
신호 보관 유지부(FFPn) 각각은 기본적으로: 상술한 푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 MOS 트랜지스터(T1n) 및 제 2 MOS 트랜지스터(T2n); 및 6 개의 MOS 트랜지스터(T11 내지 T16))를 포함한다. MOS 트랜지스터(T11 내지 T16)는 각각 상술한 AND 회로 및 세트/리세트 형의 플립 플랍과 유사한 기능으로 구성된다. 또한, 푸쉬 /풀 회로를 구성하는 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1, T2)가 본 발명의 출력 회로를 형성한다.Each of the signal holding portions FFPn basically includes: a first MOS transistor T1n and a second MOS transistor T2n constituting the push / pull circuit described above; And six MOS transistors T11 to T16). The MOS transistors T11 to T16 each have a function similar to the above-described AND circuit and set / reset type flip flop. In addition, the first and second MOS transistors T1 and T2 constituting the push / pull circuit form the output circuit of the present invention.
여기서, MOS 트랜지스터(T11)는 본 발명의 제 3 트랜지스터를 형성하고; MOS 트랜지스터(T12)는 제 4 트랜지스터를 형성하며; MOS 트랜지스터(T15)는 제 5 트랜지스터를 형성하고; MOS 트랜지스터(T16)는 제 6 트랜지스터를 형성하며; 그리고, MOS 트랜지스터(T14)는 제 7 트랜지스터를 형성한다.Here, the MOS transistor T11 forms a third transistor of the present invention; The MOS transistor T12 forms a fourth transistor; The MOS transistor T15 forms a fifth transistor; The MOS transistor T16 forms a sixth transistor; The MOS transistor T14 forms a seventh transistor.
제 3 트랜지스터인 MOS 트랜지스터(T11)에서, 게이트 전극은 입력 신호(IN)가 공급되는 신호 입력 단자(제 1 신호 입력 단자)에 접속되고, 드레인 전극은 고전위 측의 동작 전압으로서 제공되는 고전위 전원(Vdd)에 접속된다. 또한, MOS 트랜지스터(T11)의 소스 전극은 제 4 트랜지스터인 MOS 트랜지스터(T12)의 게이트 전극에 접속된다.In the MOS transistor T11 which is the third transistor, the gate electrode is connected to the signal input terminal (first signal input terminal) to which the input signal IN is supplied, and the drain electrode is provided as a high potential side operating voltage. It is connected to the power supply Vdd. The source electrode of the MOS transistor T11 is connected to the gate electrode of the MOS transistor T12 which is the fourth transistor.
MOS 트랜지스터(T12)의 드레인 전극이 제 2 클럭 신호 입력 단자에 접속되고, 도 2에 도시된 바와 같이, 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)와 소정의 타이밍 관계를 갖는 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')가 공급된다. 또한, 이러한 MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극이 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 접속된다.The drain electrode of the MOS transistor T12 is connected to the second clock signal input terminal, and as shown in FIG. 2, the driving clock signal (second clock signal) having a predetermined timing relationship with the output clock signal (first clock signal). Clock signal) CK '. In addition, the source electrode of the MOS transistor T12 is connected to the gate electrode of the first MOS transistor T1.
또한, 이러한 MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극이 고전위 전원(Vdd)에 다이오드-접속되며, MOS 트랜지스터(T13)에 드레인 및 소스 전극이 접속되며, 그 드레인 및 소스 전극이, 로드로서 기능하는 MOS 트랜지스터(T13)와 저전위 측에서 획득되는 동작 전압으로서 제공되는 저전위 전원(Vss) 사이에서 연결되는 제 7 트랜지 스터인 MOS 트랜지스터(T14)의 게이트 전극에 접속된다. 이후, 이러한 MOS 트랜지스터(T14)의 드레인 전극이 제 2 MOS 트랜지스터(T2)의 게이트 전극에 접속된다. In addition, a source electrode of such a MOS transistor T12 is diode-connected to a high potential power supply Vdd, a drain and a source electrode are connected to the MOS transistor T13, and the drain and the source electrode function as a load. It is connected to the gate electrode of the MOS transistor T14 which is a seventh transistor connected between the transistor T13 and the low potential power supply Vss provided as an operating voltage obtained at the low potential side. Thereafter, the drain electrode of the MOS transistor T14 is connected to the gate electrode of the second MOS transistor T2.
또한, 제 5 트랜지스터인 MOS 트랜지스터(T15)에서는, 리세트 신호(RST)가 공급되는 리세트 신호 입력 단자(제 2 신호 입력 단자)에 게이트 전극이 접속되고; MOS 트랜지스터(T11)의 소스 전극에 드레인 전극이 접속되며; 그리고, 저전위 전원(Vss)에 소스 전극이 접속된다. 또한, 제 6 트랜지스터인 MOS 트랜지스터(T16)에서는, 리세트 신호(RST)가 공급되는 제 2 신호 입력 단자(RST)에 게이트 전극이 접속되며; MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극에는 드레인 전극이 접속되며; 그리고 저전위 전원(Vss)에는 소스 전극이 접속된다.In the MOS transistor T15 which is the fifth transistor, a gate electrode is connected to a reset signal input terminal (second signal input terminal) to which the reset signal RST is supplied; A drain electrode is connected to the source electrode of the MOS transistor T11; The source electrode is connected to the low potential power supply Vss. In the MOS transistor T16 which is the sixth transistor, the gate electrode is connected to the second signal input terminal RST to which the reset signal RST is supplied; A drain electrode is connected to the source electrode of the MOS transistor T12; The source electrode is connected to the low potential power supply Vss.
도 4A에 도시된 회로 구성은 도 1A을 참조하여 상술한 신호 보관 유지부의 블럭도와 동일하다. 즉, MOS 트랜지스터(T11 내지 T12)는 각각 도 1A의 AND 회로(11)와 동일한 기능을 갖으며, MOS 트랜지스터(T13 내지 T16)는 각각 도 1A의 세트/리세트 형의 플립 플랍(FF'n)과 동일한 기능을 갖는다. 부가하여, MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극은 도 1A의 플립 플랍(FF'n)의 출력 단자(Q)와 동일하며, MOS 트랜지스터(T14)의 드레인 전극은 도 1A의 플립 플랍(FF'n)의 반전 출력 단자()와 동일하다. The circuit configuration shown in Fig. 4A is the same as the block diagram of the signal holding section described above with reference to Fig. 1A. That is, the MOS transistors T11 to T12 each have the same function as the AND
여기서, 상술한 8 개의 모든 MOS 트랜지스터(T1, T2, 및 T11 내지 T16)는 n-형 비정질 실리콘 TFT로 구성된다.Here, all the eight MOS transistors T1, T2, and T11 to T16 described above are composed of n-type amorphous silicon TFTs.
이제, 도 4B의 타이밍 차트를 참조하여, 신호 보관 유지부(FFPn)의 동작을 설명한다.Now, with reference to the timing chart of FIG. 4B, the operation of the signal holding unit FFPn will be described.
먼저, 하이 레벨 입력 신호(IN)가 MOS 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 접속되는 신호 입력 단자(제 1 신호 입력 단자)에 공급되는 방식으로, MOS 트랜지스터(T11)가 온으로 켜진다. 고전위 전원(Vss)이 이러한 MOS 트랜지스터(T11)에 공급되어, MOS 트랜지스터(T11)가 온이 됨으로 인해, MOS 트랜지스터(T11)의 소스 전극의 전위가 올라간다. 이러한 방식으로, MOS 트랜지스터(T11)의 소스 전극에 접속되는 MOS 트랜지스터(T12)의 게이트 전극의 전위가 올라가며, 이러한 MOS 트랜지스터(T12)가 온으로 켜진다.First, the MOS transistor T11 is turned on in such a manner that the high level input signal IN is supplied to a signal input terminal (first signal input terminal) connected to the gate electrode of the MOS transistor T11. The high potential power supply Vss is supplied to the MOS transistor T11, and the MOS transistor T11 is turned on, so that the potential of the source electrode of the MOS transistor T11 is raised. In this manner, the potential of the gate electrode of the MOS transistor T12 connected to the source electrode of the MOS transistor T11 goes up, and this MOS transistor T12 is turned on.
MOS 트랜지스터(T12)의 드레인 전극이 제 2 클럭 신호 입력 단자에 접속되며, 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')가 공급된다. 그에 따라, 입력 신호(IN)는 하이 레벨이 된다. MOS 트랜지스터(T11)가 온으로 켜지는 타이밍에 구동용 클럭 신호(CK')는 로우 레벨에서 획득되며, MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극(출력 단자(Q)와 동일한) 또한 로우 레벨이 된다. 이러한 방식으로, MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극에 접속되는 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전극이 로우 레벨이 된다. 이러한 방식으로, 제 1 MOS 트랜지스터(T1)는 오프된다.The drain electrode of the MOS transistor T12 is connected to the second clock signal input terminal, and a driving clock signal (second clock signal) CK 'is supplied. As a result, the input signal IN becomes a high level. At the timing when the MOS transistor T11 is turned on, the driving clock signal CK 'is obtained at a low level, and the source electrode (same as the output terminal Q) of the MOS transistor T12 is also at a low level. In this manner, the gate electrode of the first MOS transistor T1 connected to the source electrode �� of the MOS transistor T12 becomes low level. In this way, the first MOS transistor T1 is turned off.
또한, MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극에 접속되는 MOS 트랜지스터(T14)의 게이트 전극 역시 로우 레벨이 되며, 이러한 방식으로, MOS 트랜지스터(T14)가 오프된다. 그에 따라, 다이오드(로드)로서 기능하는 MOS 트랜지스터(T13)를 통한 고전위 전원(Vdd)에 의하여, MOS 트랜지스터(T14)의 드레인 전극(반전 출력 단자()와 동일한)이하이 레벨이 되며, MOS 트랜지스터(T14)의 드레인 전극에 접속되는 제 2 MOS 트랜지스터(T2)의 게이트 전극 또한 하이 레벨이 된다. 이러한 방식으로, 제 2 MOS 트랜지스터(T2)가 온으로 켜진다.In addition, the gate electrode of the MOS transistor T14 connected to the source electrode of the MOS transistor T12 also becomes low level, and in this manner, the MOS transistor T14 is turned off. Accordingly, the drain electrode (inverting output terminal () of the MOS transistor T14 is caused by the high potential power supply Vdd through the MOS transistor T13 functioning as a diode (rod). ), And the gate electrode of the second MOS transistor T2 connected to the drain electrode of the MOS transistor T14 also becomes a high level. In this way, the second MOS transistor T2 is turned on.
그에 따라, 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1, T2) 사이의 접속 접점의 출력 단자(OUT)로부터 얻는 출력 신호는, 제 2 MOS 트랜지스터(T2)의 소스 전극에 공급되는 저전위 전원(Vss)과 동일한 로우 레벨이 된다. Accordingly, the output signal obtained from the output terminal OUT of the connection contact between the first and second MOS transistors T1 and T2 is the low potential power supply Vss supplied to the source electrode of the second MOS transistor T2. It is at the same low level as.
이후, 입력 신호(IN)가 하이 레벨인 동안, 구동용 클럭 신호(CK')가 올라가 하이 레벨이 되며, 하이 레벨 구동용 클럭 신호(CK')가 MOS 트랜지스터(T12)의 드레인 전극에 공급된다. 이때, MOS 트랜지스터(T12)가 온으로 켜지고, 이러한 MOS 트랜지스터(T12)의 소스 전극(출력 단자(Q))이 하이 레벨이 된다. 이러한 방식으로, 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 및 MOS 트랜지스터(T14)의 게이트 전극은 각각 하이 레벨에서 획득되며, MOS 트랜지스터(T1, T14)가 온으로 켜진다.Thereafter, while the input signal IN is at the high level, the driving clock signal CK 'is raised to become the high level, and the high level driving clock signal CK' is supplied to the drain electrode of the MOS transistor T12. . At this time, the MOS transistor T12 is turned on, and the source electrode (output terminal Q) of the MOS transistor T12 is at a high level. In this manner, the gate electrode of the first MOS transistor T1 and the gate electrode of the MOS transistor T14 are obtained at high levels, respectively, and the MOS transistors T1 and T14 are turned on.
MOS 트랜지스터(T14)가 온으로 켜질 때, 고전위 전원(Vdd)로부터 MOS 트랜지스터(T13, T14)를 통해 고전위 전원(Vdd)에 이르는 전류 경로가 형성되며, MOS 트랜지스터(T14)의 드레인 전극(반전 출력 단자())이 낮아진다. 이후, 제 2 MOS 트랜지스터(T2)의 게이트 전극이 로우 레벨이 되며, 이러한 방식으로, 제 2 MOS 트랜지스터(T2)가 오프된다.When the MOS transistor T14 is turned on, a current path is formed from the high potential power source Vdd to the high potential power source Vdd through the MOS transistors T13 and T14, and the drain electrode (T14) of the MOS transistor T14 is formed. Invert output terminal )) Becomes lower. Thereafter, the gate electrode of the second MOS transistor T2 is at a low level, and in this manner, the second MOS transistor T2 is turned off.
그에 따라, 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 드레인 전극에 접속되는 제 2 클럭 신호 입력 단자에 공급되는 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK)에 대하여 반응하는 레벨을 갖는 신호로서, 제 1 및 제 2 MOS 트랜지스터(T1, T2) 사이의 접속 접점 의 출력 단자로부터 출력 신호(OUT)가 출력된다. 즉, 출력 클럭 신호(CK)가 로우 레벨일 때, 출력 신호(OUT)도 로우 레벨이 된다.Accordingly, a signal having a level that reacts with an output clock signal (first clock signal) CK supplied to a second clock signal input terminal connected to the drain electrode of the first MOS transistor T1, and includes the first and second signals. The output signal OUT is output from the output terminal of the connection contact between the second MOS transistors T1 and T2. That is, when the output clock signal CK is at the low level, the output signal OUT is also at the low level.
또한, 출력 클럭 신호(CK)가 하이 레벨일 때, 출력 신호(OUT)도 하이 레벨이 된다. 이때, 로우 레벨 입력 신호(IN)가 MOS 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 공급된다. 그러나, MOS 트랜지스터(T11)의 게이트 전극의 기생 용량으로 인해, 소정의 기간 동안 전하가 유지된다. 그 후, 오프 상태는 즉시 설정되지 않으며, 상술한 소정 기간 동안 온 상태가 유지된 후, 오프 상태가 된다. 그에 따라, 소정의 기간 동안, MOS 트랜지스터(T11, T12, T14)의 온 상태가 유지된다. 이러한 방식으로, 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전극이 하이 레벨에서 유지되며, 제 2 MOS 트랜지스터(T2)의 게이트 전극이 로우 레벨에서 유지되며, 출력 신호(OUT)는 하이 레벨이 된다.In addition, when the output clock signal CK is at a high level, the output signal OUT is also at a high level. At this time, the low level input signal IN is supplied to the gate electrode of the MOS transistor T11. However, due to the parasitic capacitance of the gate electrode of the MOS transistor T11, the charge is maintained for a predetermined period of time. Thereafter, the off state is not set immediately, and after the on state is maintained for the predetermined period described above, the off state is turned off. Thus, the on state of the MOS transistors T11, T12, and T14 is maintained for a predetermined period of time. In this manner, the gate electrode of the first MOS transistor T1 is maintained at a high level, the gate electrode of the second MOS transistor T2 is maintained at a low level, and the output signal OUT is at a high level.
로우 레벨 클럭 신호(CK)가 MOS 트랜지스터(T12)의 드레인 전극에 공급될 때, MOS 트랜지스터(T14, T1)의 게이트 전극의 기생 용량으로 인해, 소정의 기간 동안 전하가 유지된다. 그에 따라, 이러한 MOS 트랜지스터(T14, T1)가 즉시 오프 상태가 되지 않고; 상술한 소정 기간 동안 온 상태로 유지된 후, 오프 상태가 된다. 따라서, 소정 기간 동안, 이러한 MOS 트랜지스터(T14, T1)의 온 상태가 유지되며, 이러한 방식으로, 출력 신호(OUT)가 하이 레벨에서 유지된다.When the low level clock signal CK is supplied to the drain electrode of the MOS transistor T12, due to the parasitic capacitance of the gate electrodes of the MOS transistors T14 and T1, the charge is maintained for a predetermined period of time. Accordingly, these MOS transistors T14 and T1 are not immediately turned off; After being kept in the on state for the predetermined period described above, the state is turned off. Thus, for a predetermined period, the on state of these MOS transistors T14 and T1 is maintained, and in this manner, the output signal OUT is maintained at the high level.
하이 레벨 리세트 신호(RST)가 MOS 트랜지스터(T15, T16)의 게이트 전극에 접속된 제 2 신호 입력 단자에 공급될 때, 이러한 MOS 트랜지스터(T15, T16)가 온으로 켜진다. 이러한 방식으로, MOS 트랜지스터(T15)의 드레인 전극과 MOS 트랜지 스터(T16)의 드레인 전극(출력 단자(Q))가 각각 로우 레벨이 되며, MOS 트랜지스터(T12, T14, T1)의 게이트 전극에 유지된 전하가 즉시 방전된 후, 이러한 MOS 트랜지스터(T12, T14, T1)가 오프되어, 출력 신호(OUT)는 로우 레벨이 된다. When the high level reset signal RST is supplied to the second signal input terminal connected to the gate electrodes of the MOS transistors T15 and T16, these MOS transistors T15 and T16 are turned on. In this manner, the drain electrode of the MOS transistor T15 and the drain electrode of the MOS transistor T16 (output terminal Q) are brought to the low level, respectively, to the gate electrodes of the MOS transistors T12, T14, and T1. After the sustained charge is discharged immediately, these MOS transistors T12, T14, and T1 are turned off, so that the output signal OUT is at a low level.
상술에서 각 MOS 트랜지스터가 n-채널형인 반면, 각 MOS 트랜지스터의 온/오프 동작이 상술한 방식과 동일하게 만들어지는 범위에서 p-채널 형이 될 수도 있다. 또한, 이러한 MOS 트랜지스터는 n-채널형 및 p-채널형 모두를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 각 MOS 트랜지스터의 온/오프 동작이 상술한 방식으로 동일하게 이루어지도록, 각 신호의 레벨이 적당히 설정될 수 있다.While each MOS transistor is n-channel type in the above description, it may be p-channel type in a range in which the on / off operation of each MOS transistor is made in the same manner as described above. In addition, such MOS transistors may include both n-channel and p-channel types. In this case, the level of each signal can be appropriately set so that the on / off operation of each MOS transistor is made the same in the above-described manner.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 신호 보관 유지부(FFPn)에는, 도 1A에 도시된 구성에서와 같이, 두 개의 클럭 신호, 즉, 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK) 및 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')를 사용하여, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨에서 획득되는 타이밍이, 입력 신호(IN)가 하이 레벨에서 획득되는 타이밍보다 매우 지연된다. 이러한 방식으로, 푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 게이트 전극에 전압이 인가되는 시간은, 종래의 구성보다 짧은 시간(D2)에 설정될 수 있다. 그에 따라, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T1n)의 특성 저하가 억제될 수 있다.As described above, the signal holding part FFPn of the present embodiment has two clock signals, that is, an output clock signal (first clock signal) CK and a driving clock, as in the configuration shown in Fig. 1A. By using the signal (second clock signal) CK ', the timing at which the driving clock signal CK' is obtained at the high level is significantly delayed than the timing at which the input signal IN is obtained at the high level. In this manner, the time for which the voltage is applied to the gate electrode of the first MOS transistor T1n constituting the push / pull circuit can be set at a time D2 shorter than the conventional configuration. Accordingly, the deterioration of the characteristics of the first MOS transistor T1n of the push / pull circuit can be suppressed.
이제, 본 실시예에 따라, 복수의 신호 보관 유지부를 직렬 연결하여 구성되는 시프트 레지스터 회로의 구성을 설명한다.Now, according to the present embodiment, a configuration of a shift register circuit constituted by connecting a plurality of signal holding portions in series will be described.
도 5는 본 실시예에 따른 신호 보관 유지부를 사용한 시프트 레지스터의 구성 일례를 도시하는 회로도이며, 도 6은 도 5의 시프트 레지스터 회로의 동작을 설 명하는 타이밍 차트이다.FIG. 5 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the shift register using the signal holding section according to the present embodiment, and FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the shift register circuit in FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 시프트 레지스터 회로는 도 1A, 3A 및 4A에 도시된 복수의 신호 보관 유지부를 직렬 연결하여 구성된다.As shown in Fig. 5, the shift register circuit according to the present embodiment is constructed by connecting a plurality of signal holding portions shown in Figs. 1A, 3A, and 4A in series.
즉, 제 n 단의 신호 보관 유지부(FFPn)의 출력 신호(OUTn)를 외부로부터 취하여, 입력 신호(IN)로서 제 n + 1 단의 신호 보관 유지부(FFPn + 1)의 신호 입력 단자(제 1 신호 입력 단자)에 공급한다. 또한, 제 n+1단의 신호 보관 유지부(FFPn + 1)로부터의 출력 신호(OUTn+1)를, 리세트 신호(RST)로서 제 n단의 신호 보관 유지부(FFPn)의 리셋트 신호 입력 단자(제 2 신호 입력 단자)로 피드백 하도록 접속이 형성된다. 여기서, 제 1 단의 신호 보관 유지부(FFP1)의 신호 입력 단자에는 소정의 스타트 신호(ST)가 공급된다. 또한, 최종단의 신호 보관 유지부의 플립 플랍(FFn)의 리셋트 신호 입력 단자에는 외부에서 리셋트 신호가 공급된다.That is, the output signal OUTn of the signal holding unit FFPn of the nth stage is taken from the outside, and the signal input terminal of the signal holding unit FFPn + 1 of the n + 1st stage is used as the input signal IN. First signal input terminal). The reset signal input terminal of the n-th stage signal holding unit FFPn is used as the reset signal RST as an output signal OUTn + 1 from the nth + 1th stage holding
부가하여, 예를 들면, 시프트 레지스터 회로에 대하여 "m" 출력 단이 요구되는 경우에는, m+1 단에 대한 신호 보관 유지부가 사용되며, 출력 신호(OUT)를 외부로 출력하는 일 없이, 최종단의 출력 신호(OUT)가 리세트 신호(RST)로서 제 m 단의 신호 보관 유지부의 리세트 신호 입력 단자로 공급되도록, 시작단의 신호 보관 유지부가 더미부로서 사용된다.In addition, for example, when the "m" output stage is required for the shift register circuit, the signal holding portion for the m + 1 stage is used, and finally, without outputting the output signal OUT to the outside. The signal holding portion at the start stage is used as the dummy portion so that the output signal OUT of the stage is supplied to the reset signal input terminal of the signal holding portion of the mth stage as the reset signal RST.
또한, 홀수번째의 신호 보관 유지부(FFP1, FFP3, ...)에 대하여는, 제 1 출력 클럭 신호에 대하여 상술한 조건을 만족하는 제 1 출력 클럭 신호(CK1) 및 제 1 구동용 클럭 신호(CK')를, 출력 클럭 신호(제 1 클럭 신호)(CK) 및 구동용 클럭 신호(제 2 클럭 신호)(CK')로서 각각 공급하도록 구성될 수 있다. 한편, 짝수번째의 신호 보관 유지부(FFP2. FFP4, ...)에 대하여는, 상기의 제 1 출력 클럭 신호(CK1)의 반전 파형을 갖는 제 2 출력 클럭 신호(CK2) 및 제 2 출력 클럭 신호에 대하여 상술한 조건을 만족하는 제 2 출력 클럭 신호(CK2')를, 출력 클럭 신호(CK) 및 구동용 클럭 신호(CK')로서 각각 공급하도록 구성될 수 있다.In addition, for the odd-numbered signal holding units FFP1, FFP3, ..., the first output clock signal CK1 and the first driving clock signal (which satisfy the above-described conditions for the first output clock signal ( CK 'may be configured to be supplied as an output clock signal (first clock signal) CK and a driving clock signal (second clock signal) CK', respectively. On the other hand, for the even-numbered signal holding unit FFP2. FFP4, ..., the second output clock signal CK2 and the second output clock signal having the inverted waveform of the first output clock signal CK1 described above. The second output clock signal CK2 'satisfying the above-described condition may be configured to be supplied as the output clock signal CK and the driving clock signal CK', respectively.
상술한 시프트 레지스터 회로에 의하면, 종래의 시프트 레지스터 회로의 경우 및 도 6에 도시된 타이밍 차트에 도시된 바와 같이, 개시 신호가 공급된 후, 하이 레벨 출력 신호(OUT1, OUT2, OUT3, OUT4, ...)가 순차적으로 전송(시프트)된 후, 펄스 신호(CK1, CK2)의 하이 레벨 인가 시간에 동기되어 출력된다.According to the shift register circuit described above, in the case of the conventional shift register circuit and as shown in the timing chart shown in Fig. 6, after the start signal is supplied, the high level output signals OUT1, OUT2, OUT3, OUT4,. ..) is sequentially transmitted (shifted), and then output in synchronization with the high level application time of the pulse signals CK1 and CK2.
상술한 바와 같이, 본 발명의 시프트 레지스터에서는, 출력 클럭 신호(CK)에 추가하여 다른 구동용 클럭 신호(CK')가 클럭 신호로서 사용되며, 구동용 클럭 신호(CK')가 하이 레벨에서 획득되는 타이밍은 입력 신호(IN)가 하이 레벨에서 획득되는 타이밍보다 훨씬 지연된다. 이러한 방식으로, 푸쉬/풀 회로의 제 1 MOS 트랜지스터(T11)의 게이트 전극에 전압이 인가되는 기간이 종래에 비해 상당히 감소될 수 있으며, MOS 트랜지스터(T1)의 시간에 따른 특성 저하가 억제될 수 있고, 시프트 레지스터 회로의 장기간에 대한 신뢰도가 향상된다.As described above, in the shift register of the present invention, in addition to the output clock signal CK, another driving clock signal CK 'is used as the clock signal, and the driving clock signal CK' is obtained at a high level. The timing at which the input signal IN is delayed much more than the timing at which the input signal IN is obtained at the high level. In this way, the period during which the voltage is applied to the gate electrode of the first MOS transistor T11 of the push / pull circuit can be considerably reduced as compared with the conventional one, and the deterioration in the characteristics of the MOS transistor T1 with time can be suppressed. This improves the reliability of the shift register circuit for a long time.
이제, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로의 적용 예를 설명한다.Now, with reference to the accompanying drawings, an application example of the shift register circuit according to the present invention will be described.
도 7A는 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로가 적용되는 액정표시장치의 전체 구성을 도시하는 간략도이며, 도 7B는 본 적용예에 따른 액정표시장치의 주요부의 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.Fig. 7A is a simplified diagram showing the overall configuration of a liquid crystal display device to which a shift register circuit according to the present invention is applied.
여기서, 액정표시장치로서 능동 매트릭스형 액정표시 패널을 사용하는 액정표시장치에 대하여 설명한다.Here, the liquid crystal display device using the active matrix liquid crystal display panel as the liquid crystal display device will be described.
도 7A에 도시된 바와 같이, 본 적용예에 따른 액정표시장치는: 액정 표시 패널(표시 수단)(10); 소스 구동기(신호 구동기; 표시 구동 장치)(20); 게이트 구동기(주사 구동기; 표시 구동 장치)(30); LCD 제어기(40); 시스템 제어 회로(50); 및 디지털/아날로그 변환기(이하, D/A 컨버터)를 포함한다.As shown in Fig. 7A, the liquid crystal display device according to the present application includes: a liquid crystal display panel (display means) 10; A source driver (signal driver; display driver) 20; A gate driver (scan driver; display driver) 30;
이제, 포함된 부재에 대한 자세한 설명이 이어진다. 도 7B에 도시된 바와 같이, 액정표시패널(10)은: 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극 및 화소 전극과 대향하여 배치된 공통 전극(공통 전압(Vcom))으로 이루어진 액정 용량(CL); 화소 전극과 공통 전극 사이에서 충전되는 액정; 소스가 화소 전극에 접속된 TFT(이하, "화소 트랜지스터(TFT)"); 매트릭스의 행방향(row)으로 연장되며 복수의 화소 트랜지스터(TFT)의 게이트에 접속된 주사 라인(Lg); 및 매트릭스의 열방향(column)으로 연장되며 복수의 화소 트랜지스터(TFT)의 드레인에 접속된 신호 라인(Ld)을 포함한다.Now, a detailed description of the members involved follows. As shown in FIG. 7B, the liquid
상술한 소스 구동기(20) 및 게이트 구동기(30)에 의해 선택된 화소 전극에 신호 전압을 인가함으로써, 액정의 배열을 제어하여 소정의 영상 정보를 표시 및 출력한다. 여기서, Cs는 충전된 용량이며, 액정 용량(Clc), 충전된 용량(Cs), 및 화소 트랜지스터(TFT)가 액정 화소(표시 화소)(11)를 구성한다.By applying a signal voltage to the pixel electrode selected by the
소스 구동기(20)는, 상술한 LCD 제어기(40)으로부터 공급된 수평 제어 신호에 기초하여, 영상 신호(R,G,B)에 상응하는 신호 전압을 신호 라인(Ld)을 통해 화 소 전극에 공급한다.The
여기서, 도 7B에 도시된 바와 같이, 소스 구동기(20)는, R,G, B 영상신호와 함께 입력되는 샘플 보관 회로(22); 및 샘플 보관 회로(22)의 샘플 유지 동작을 제어하는 시프트 레지스터(21)를 포함한다. 시프트 레지스터(21)에 의해 소정 방향으로 시프트되어 출력된 샘플 유지 제어 신호가 샘플 보관 회로(22)에 순차적으로 인가됨에 따라, 인가된 R,G, B 영상신호에 상응하는 신호 전압이 액정 표시 패널(10)의 신호 라인(Ld)으로 전송된다.Here, as shown in FIG. 7B, the
반면, 게이트 구동기(30)에서는, LCD 제어기(40)로부터 공급된 수직 제어 신호에 기초하여, 주사 신호가 주사 라인(Lg)에 순차적으로 인가되고 선택 상태가 된다. 이후, 소스 구동기(20)는, 신호 라인(Ld)과 교차하는 위치에 배치된 화소 전극(표시 화소)에 대하여, 신호 라인(Ld)에 공급된 신호 전압을 인가(기입)하여 순차적으로 구동을 실행한다. On the other hand, in the
게이트 구동기(30)는, 도 7B에 도시된 바와 같이, 시프트 레지스터(31) 및 버퍼(32)를 포함한다. 시프트 레지스터(31)에 의해 소정 방향으로 순차적으로 시프트되어 출력된 제어 신호가 소정 게이트 신호로서 액정표시패널(10)의 주사 라인(Lg)에 순차적으로 인가됨에 따라, 화소 트랜지스터(ITFT)가 구동 및 제어되며, 소스 구동기(20)에 의해 신호 라인(Ld)에 인가된 신호 전압이 화소 트랜지스터(TFT)를 통해 화소 전극에 인가된다.
LCD 제어기(40)는 수평적 제어 신호 및, 수평 싱크 신호(HD), 수직 싱크 신호(VD), 및 시스템 제어 회로(50)로부터 공급된 시스템 클럭(SYSCK)에 기초하여 수 평 제어 신호 및 수직 제어 신호를 생성한다. 이후, 생성된 제어 신호가 소스 구동기(20) 및 게이트 구동기(30)에 각각 공급됨에 따라, 소정 타이밍에 화소 전극에 신호 전압을 인가하는 제어를 수행하며, 액정표시패널(10)에 원하는 영상 정보를 표시하게 된다.The
시스템 제어 회로(50)는 시스템 클럭(SYSCK)을 소스 구동기(20), LCD 제어기(40), D/A 컨버터(60) 등에 공급하고, 이러한 시스템 클럭(SYSCK)과 동기화된 수평 싱크 신호(HD) 및 수직 싱크 신호(VD)를 LCD 제어기(40)에 공급한다. 또한, 디지털 RGB 신호로 이루어진 비디오 영상 신호가 아날로그 RGB 신호(영상 신호(R,G,B))로서 D/A 컨버터(60)을 통해 소스 구동기(20)로 출력된다.The
즉, LCD 제어기(40)와 시스템 제어 회로(50) 각각은, 인터페이스(미도시)를 통해 외부로부터 공급된 비디오 영상 신호에 기초하여, 액정표시패널(10)에 원하는 영상정보를 표시하고, 생성된 제어 신호를 소스 구동기(20)와 게이트 구동기(30)에 출력하기 위한 다양한 제어 신호를 생성하는 구동 제어 신호 생성 장치를 포함한다. That is, each of the
상술한 구성을 갖는 액정표시장치에서는, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로(도 5)가, 소스 구동기(20)에 제공되는 시프트 레지스터(21) 및 게이트 구동기(30)에 제공되는 시프트 레지스터(31)로서 적당히 적용될 수 있다. 즉, 각각이 소정의 싸이클을 갖는 출력 클럭 신호(CK1, CK2) 및 구동용 클럭 신호(CK1', CK2')에 기초하여, 상술한 신호 유지 보관부(FFPn)(도 1A, 3A, 4A)로부터 각각 순차적으로 출력된 출력 신호(OUTn)가 샘플 유지 제어 신호 또는 버퍼(32)로 출력되는 제어 신호로서 사용될 수 있다.In the liquid crystal display device having the above-described configuration, the shift register circuit (Fig. 5) according to the present invention is provided with the
여기서, 시프트 레지스터(21, 31)에는, 본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로와 유사한 동작을 수행하기 위한 동작 제어 신호(출력 클럭 신호(CK1, CK2), 구동용 클럭 신호(CK1', CK2'), 개시 신호(ST))가 LCD 제어기(40)에 의해 생성 및 출력되도록 구성될 수 있다. 또한, LCD 제어기(40)에 의해 개시 신호(ST)가 생성 및 출력되고, 소스 구동기(20) 및 게이트 구동기(30)는 생략되는 구성으로, 출력 클럭 신호(CK1, CK2) 및 구동용 클럭 신호(CK1', CK2')가 생성될 수도 있다.Here, the shift registers 21 and 31 include operation control signals (output clock signals CK1 and CK2, driving clock signals CK1 'and CK2') for performing operations similar to the shift register circuit according to the present invention. The start signal ST may be configured to be generated and output by the
본 발명에 따른 시프트 레지스터 회로를 액정표시장치에 적용하고, 시프트 레지스터(21, 31)가 시프트 방식으로 동작되고, 상기 순차적인 라인 구동이 실행될 때, 시프트 레지스터(21, 31)의 푸쉬/풀 회로를 구성하는 제 1 MOS 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 전압이 인가되는 기간이 종래에 비하여 현저하게 감소될 수 있으며, 이러한 방식으로, MOS 트랜지스터(T1)의 특성 저하가 억제될 수 있다. 또한, 시프트 레지스터 회로의 장기간 신뢰도를 향상하고, 장기간 동안 오동작 및 표시 특성의 저하를 감소할 수 있는 액정표시장치를 제공할 수 있다.When the shift register circuit according to the present invention is applied to a liquid crystal display device, the shift registers 21 and 31 are operated in a shift manner, and the sequential line driving is executed, the push / pull circuits of the shift registers 21 and 31 are executed. The period during which the voltage is applied to the gate electrode of the first MOS transistor T1 constituting the P can be significantly reduced as compared with the prior art, and in this way, the deterioration of the characteristics of the MOS transistor T1 can be suppressed. In addition, it is possible to provide a liquid crystal display device capable of improving long-term reliability of the shift register circuit and reducing malfunction and deterioration of display characteristics for a long time.
부가하여, 시프트 레지스터(21, 31)로 구성되는 소스 구동기(20) 및 게이트 구동기(30)와 같은 구동 회로는 비정질 실리콘 TFT에 의해 표시 패널(10)의 기판(TFT 기판)에 일체로 형성될 수 있으며, 비용 절감 및 액정표시장치의 박형화를 달성할 수 있다.In addition, driving circuits such as the
본 발명은 하나의 실시예에 의해 설명되었지만, 그러한 실시예만 국한되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 개량이 만들어질 수 있다.Although the present invention has been described by way of one embodiment, it is not limited to only such an embodiment, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.
예를 들면, 도 4A에 도시된 회로 구성이 본 발명의 기능을 달성하기 위한 예로서 제공될 수 있다. 유사한 기능을 얻을 수 있는 범위에서, 트랜지스터 또는 그 접속의 수가 달라질 수 있다.For example, the circuit configuration shown in FIG. 4A may be provided as an example for achieving the function of the present invention. To the extent that similar functions can be obtained, the number of transistors or their connections may vary.
부가하여, 트랜지스터는 n-채널형 비정질 실리콘(TFT)에 국한되지 않으며, p-채널형이 될 수도 있다. 또한, 동일한 전자 도전성을 갖는 폴리-실리콘(TFT) 또는 ZnO-TFT 가 사용될 수도 있다.In addition, the transistors are not limited to n-channel amorphous silicon (TFT) and may be p-channel. In addition, poly-silicon (TFT) or ZnO-TFT with the same electronic conductivity may be used.
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